CN209247641U - 一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统：机器视觉模块，采集地面地砖影像并判断地砖松动的位置作为第一位置；红外模块，与机器视觉模块同步采集地面地砖的红外影像，判断地砖松动的位置作为第二位置，并发送给平衡检测模块；平衡检测模块，对第一位置或第二位置上的地砖进行平衡检测，最终判断出松动的地砖的位置作为第三位置，发送第三位置和标记指令至标记模块；标记模块，对松动的地砖进行标记；行走机构，搭载有机器视觉模块、红外模块、平衡检测模块和标记模块。本实用新型提供的系统可对大面积地砖进行检测确定松动位置并进行标记。

Description

一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统

技术领域

本实用新型涉及检测装置，具体涉及一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统。

背景技术

当前的人行道路多由地砖铺设，经过一段时间的使用，地砖会受到影响从而松动。要解决当前的人行道路地砖在下雨天，地砖松动处地砖底部会形成积水，往来行人通过松动地砖处会引起积水飞溅，会对往来行人造成不便。

公开号为CN206892038U的中国专利文献介绍了一种手持检测装置，该装置包括钢球和U形连接件；所述钢球的外表面均匀分布若干焊点，沿其直径的对称两侧分别设置有铁轴；所述U形连接件的两端分别设置与其相固定的滚动轴承，并通过所述滚动轴承的内圈与所述铁轴的静配合使所述的U形连接件和钢球活动连接为一体，所述U形连接件的底端焊接手柄。本实用新型的优点是：结构简单，制作方便，利于操作，便于对墙砖或地砖的空鼓情况进行同一施工面积的检测；相比于现有技术，不仅减少了对墙砖或地砖表面造成破坏的可能，也同时缩短了对同一施工面积的墙砖或地砖进行空鼓情况检测的时间，而且可以重复使用，避免浪费。但该专利由用于检测的钢球和手柄构成，通过滚动钢球检测墙砖或地砖表面平整程度确定墙砖或地砖是否松动或被破坏。

上述文献公开的手持检测装置不节省人力，不能快速的检测并标记大面积地砖。

公开号为CN206479175U的中国专利文献介绍了一种室内建筑地砖平整度检测装置，包括壳体，所述壳体内腔的底部通过固定安装的升降装置活动连接有移动板，移动板上表面的四角处均通过固定安装的整平装置伸缩连接有支撑板，支撑板的上表面固定安装有固定块，固定块的侧面固定安装有拉扣，支撑板的下表面悬挂有检测装置。该室内建筑工程地砖平整度检验装置，当红外接收器接收不到红外发射器发出的信息时，主控器控制液压杆进行调整，操作便捷，使用方便，节省时间，降低误差，提高精确度，可以用于平整度要求较高的室内铺设，再配合拉扣，将细线套在拉扣上即可，专业性较弱，可以适用于大多数工作人员。

上述文献公开的检测装置利用红外线发射和接收装置检测室内地砖是否平整，专业性较弱，不节省人力，只适合用于检测室内较平整的地面，不适合检测室外大面积地砖。

公开号为CN104502384A的中国专利文献介绍了一种基于雷达检测地面空鼓的方法，开启智能小车，智能小车开启雷达向地面发出电磁波并在房间内行走；接收到的雷达返回的波形对比标准波形判断空鼓区域；智能小车控制标记单元在空鼓区域进行标记；检测结束并标记完成后，智能小车发出警报声。本发明还提供一种基于雷达检测地面空鼓的装置，包括智能小车、雷达检测模块、标记单元，智能小车自动在房间内行走并接收雷达检测模块检测地面波形信息，驱动标记模块对地面的空鼓区域进行标记。本发明在工程完成后验房时，或在地砖、地板铺贴后，均可以由小车自动检测空房地面情况及地砖、地板的铺贴效果，同时一个人可以同时可以控制多台小车，这样可以省去大量人力物力，提高检测速度和准确度。

但上述文献公开的检测过程复杂、需要对可疑点进行重复检测，不便于快速检测，而且小车路线不易编辑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，迅速快捷，可对大面积地砖进行检测，准确确定地砖的松动位置并进行标记。

一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，包括：

机器视觉模块，采集地面地砖影像并初步判断地砖松动的位置作为第一位置，并发送给红外模块或平衡检测模块；

红外模块，与机器视觉模块同步采集地面地砖的红外影像，判断出地砖松动的位置作为第二位置，并发送给平衡检测模块；

平衡检测模块，接收第一位置或第二位置，对第一位置或第二位置上的地砖进行平衡检测，最终判断出松动的地砖的位置作为第三位置，发送第三位置和标记指令至标记模块；

标记模块，接收平衡检测模块的标记指令，对松动的地砖进行标记；

行走机构，搭载有机器视觉模块、红外模块、平衡检测模块和标记模块。

所述的行走机构包括第一行走机构和第二行走机构，所述第一行走机构上搭载有机器视觉模块和红外模块，所述第二行走机构上搭载有平衡检测模块和标记模块。

优选的，所述的第一行走机构为无人机，所述的第二行走机构为小车。

所述的机器视觉模块包括用于采集地砖影像的相机，以及影像分析单元，所述影像分析单元通过分析地砖影像中是否存在地砖间隙、地砖断裂或地砖翘起，来判断地砖是否松动，并将松动地砖的位置作为第一位置发送给红外模块或平衡检测模块。

所述的相机通过云台连接至无人机底部。

所述的云台为相机单相机云台，所述相机单相机云台选自单相机固定云台或单相机相机轴动云台。

用单相机相机固定云台时，此时相机的倾角为90度，垂直采集地面图像，适用于地面较窄的路面，用单相机即可采集完整的地面图像。

用单相机轴动云台时，可以通过转动相机，使相机的倾角为0度和四个方向倾角为45度采集地面图像，适用于采集较宽路面的地面图像，机器视觉程序可以拼接不同倾角的地面图像，作为完整的地面图像。

所述的云台为相机多相机云台，固定在相机多相机云台上的相机为5个，分别用于采集前、后、左、右和下的地面图像，对地面图像进行多角度采集。通过设置多角度相机，对于较宽的路面，可以采集到完整的地面图像。

所述的朝向前、后、左、右的相机的倾角为30-60度。

优选的，用于采集前、后、左、右的地面图像的相机的倾角为45度。可以减少采集的不同角度的图像拼接后的重叠区域，减少复杂性，快速得到拼接后的地面图像。

机器视觉模块用于对地面上松动地砖的初步筛选。

所述的红外检测模块包括接收第一位置的接收单元，用于采集地面地砖红外影像的红外成像仪，以及红外影像分析单元，所述红外影像分析单元分析地面地砖红外影像或第一位置地砖红外影像，判断地砖是否松动，将松动地砖的位置作为第二位置发送给平衡检测模块。

所述的红外成像仪通过云台连接至无人机底部。所述的云台为单轴动相机，所述的红外热成像仪的倾角为0-45度。通过云台的转动，可以实现红外热成像仪的多方向采集地面热图像。优选的，所述的红外热成像仪的倾角为0度，朝向前、后、左、右的相机的倾角为45度，完整采集地面热图像。

在本实用新型中，红外检测模块对采集到的红外影像有两种处理方式，一种方式是不接收第一位置，直接分析采集到的地面地砖的红外影像，生成第二位置发送给平衡检测模块；另一种方式为接收第一位置，分析第一位置对应的红外影响，生成第二位置。红外检测模块相对于视觉检测模块的识别程度较高，因此可以通过精确第一位置得到第二位置。

对机器视觉模块判断的松动地砖进行进一步检测，缩小范围。

所述红外影像分析单元中储存有地砖红外温度数据库，通过比对采集的地砖红外影像与地砖红外温度数据库，来判断地砖是否松动，并将判断松动的地砖作为第二位置发送给平衡检测模块。

所述的平衡检测模块包括平衡检测器及其相连的控制模块，所述的控制模块接收第一位置或第二位置，控制平衡检测器检测地砖的平衡度，若出现失衡，生成第三位置，并发送第三位置和标记指令至标记模块。

所述的平衡检测器选自加速度传感器、六轴传感器或九轴传感器中的一种。所述的平衡检测器可以位于第二行走机构的任意位置。优选的，所述的平衡检测器位于第二行走机构的中间，使平衡检测结果更加准确。

所述的标记模块包括控制单元、电磁阀和自喷漆罐体，所述控制单元接收第三位置和标记指令后，开启电磁阀，自喷漆罐体对第三位置进行标记。

本实用新型提供的系统检测并标记道路地砖松动情况的方法，包括以下步骤：

(1)第一行走机构搭载的机器视觉模块采集地面地砖影像，并初步判断地面上地砖松动的位置，作为第一位置，发送给红外模块或平衡检测模块；

(2)第一行走机构搭载的红外模块采集地面或第一位置上的地砖红外影像，进一步判断出地砖松动的位置，作为第二位置，发送给平衡检测模块；

(3)第二行走机构搭载的平衡检测模块接收到第一位置或第二位置，对第一位置或第二位置上的地砖进行平衡检测，最终判断出松动的地砖，作为第三位置，发送至标记模块，并同时发送标记指令；

(4)第二行走机构搭载的标记模块接收到平衡检测模块的标记指令，对松动的地砖进行标记。

在本实用新型中：所述机器视觉模块采集地面影像进行分析初步判断地砖松动方法为：地砖松动位置处多为地砖间隙过大，地砖断裂，地砖翘起。利用机器视觉模块采集地面地砖影像，分析地砖间隙过大处，断裂处，地砖翘起处，初步判断为地砖松动，生成第一位置。

所述红外模块采集地面红外影像判断地砖松动方法为：由于地砖松动处地砖下存在空气，地砖与地下导热过程变慢，因此地砖松动处温度不同于未松动处，通过前期在不同环境下的实验建立地砖红外温度数据库，通过红外模块采集上一步得到的松动地砖红外影像与数据库比对判断出地砖松动位置，生成第二位置。地砖松动处的温度比地砖未松动处低0.5-1℃。

所述平衡检测模块检测地砖平衡性判断地砖松动方法为：地砖松动位置地砖下存在空气则地砖不平衡，将平衡检测载体置于上一步得到的松动位置，平衡检测模块检测平衡检测第一行走机构的平衡性，若检测到第一行走机构失衡，判断地砖松动，生成第三位置。

本实用新型通过使用机器视觉模块或红外检测模块对地面上的松动地砖进行初步筛选，得到初步判断的地砖松动的位置发送至平衡检测模块；或者红外检测模块对机器视觉模块生成的第一位置的地砖红外影像进行分析，得到进一步判断的地砖松动的位置发送至平衡检测模块。这两种方式都可以缩小了平衡检测器的检测范围，因为通过图像分析影响的方式更加快捷和有效，可以短时间内处理大面积的地面信息；如果只依靠平衡检测器对地面进行平衡检测，速度较慢，短时间内不能完成大面积的检测和标记。因此，本实用新型提供的系统及方法迅速快捷，可对大面积地砖进行检测，准确确定地砖的松动位置并进行标记。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统的结构图；

图2为本实用新型提供的用于检测并标记道路地砖松动情况的方法的流程图；

图3为本实用新型提供的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型提供的系统及方法进行说明。

如图1至图3所示，一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，包括：

无人机1，无人机1的下方搭载有机器视觉模块3和红外模块4：机器视觉模块3上设有相机和影像分析单元；红外检测模块4上设有接收单元、红外成像仪和红外影像分析单元。

机器视觉模块3和红外模块4分别用于采集地面图像，得到第一位置和第二位置。

具体地，相机通过相机多相机云台连接至无人机底部，5个相机的倾角分别为45度、45度、45度、45度和0度，分别用于采集前、后、左、右和下的地面图像。红外成像仪通过单轴云台连接至无人机底部，倾角为0-45度可调。

无人机的轨迹通过集成在计算机或APP上的飞行轨迹控制程序。

小车2，小车2上搭载有平衡检测模块5和标记模块6：平衡检测模块5上设有加速度传感器、控制模块；标记模块6上设有控制单元、电磁阀和自喷漆罐体。

使用上述系统检测并标记道路地砖松动情况的方法为：

S1、无人机1上搭载的机器视觉模块3中的相机和红外模块4中的红外成像仪同步采集地面地砖的地面影像和红外影像；

S2、影像分析单元对地面影像进行分析，如果存在地砖间隙、地砖断裂或地砖翘起，则判断地砖为松动地砖，生成第一位置并发送给红外检测模块4中的接收单元；

S3、接收单元接收第一位置后，红外影像分析单元提取第一位置的红外影像，通过与储存的地砖红外温度数据库比对，进一步判断第一位置中的地砖是否为松动地砖，生成第二位置并发送给平衡检测模块5中的控制模块；

S4、控制模块接收第二位置，控制小车移动到第二位置的地砖，加速度传感器检测小车位于地砖上的平衡性，若检测到小车不平衡，则生成第三位置，并发送给标记模块6的控制单元；

S5、控制单元接收第三位置，开启电磁阀，自喷漆罐体对松动地砖进行标记。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡是依据本实用新型的技术和方法实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术和方法方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述系统包括：

机器视觉模块，采集地面地砖影像并判断地砖松动的位置作为第一位置，并发送给红外模块或平衡检测模块；

红外模块，与机器视觉模块同步采集地面地砖的红外影像，判断出地砖松动的位置作为第二位置，并发送给平衡检测模块；

平衡检测模块，接收第一位置或第二位置，对第一位置或第二位置上的地砖进行平衡检测，最终判断出松动的地砖的位置作为第三位置，发送第三位置和标记指令至标记模块；

标记模块，接收平衡检测模块的标记指令，对松动的地砖进行标记；

行走机构，搭载有机器视觉模块、红外模块、平衡检测模块和标记模块。

2.根据权利要求1所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的行走机构包括第一行走机构和第二行走机构，所述第一行走机构上搭载有机器视觉模块和红外模块，所述第二行走机构上搭载有平衡检测模块和标记模块。

3.根据权利要求2所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的第一行走机构为无人机，所述的第二行走机构为小车。

4.根据权利要求1-3任一所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的机器视觉模块包括用于采集地砖影像的相机，以及影像分析单元，所述影像分析单元通过分析地砖影像中是否存在地砖间隙、地砖断裂或地砖翘起，来判断地砖是否松动，并将松动地砖的位置作为第一位置发送给红外模块或平衡检测模块。

5.根据权利要求4所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的相机通过云台连接至无人机底部，所述云台为相机单相机云台或相机多相机云台。

6.根据权利要求5所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的云台为相机多相机云台，固定在相机多相机云台上的相机为5个，分别用于采集前、后、左、右和下方的地面图像。

7.根据权利要求1-3任一所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的红外检测模块包括接收第一位置的接收单元，用于采集地面地砖红外影像的红外成像仪，以及红外影像分析单元，所述红外影像分析单元分析地面地砖红外影像或第一位置地砖红外影像，判断地砖是否松动，将松动地砖的位置作为第二位置发送给平衡检测模块。

8.根据权利要求7所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的红外成像仪头通过云台连接至无人机底部。

9.根据权利要求1所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的平衡检测模块包括平衡检测器及其相连的控制模块，所述的控制模块接收第一位置或第二位置，控制平衡检测器检测地砖的平衡度，若出现失衡，生成第三位置，并发送第三位置和标记指令至标记模块。

10.根据权利要求1所述的用于检测并标记道路地砖松动情况的系统，其特征在于，所述的标记模块包括控制单元、电磁阀和自喷漆罐体，所述控制单元接收第三位置和标记指令后，开启电磁阀，自喷漆罐体对第三位置进行标记。